La estridulación es un mecanismo de comunicación vibroacústica generada por la fricción de dos estructuras rígidas. Se ha descrito este tipo de comunicación en varios grupos de insectos, entre ellos Reduviidae. Los hemípteros hematófagos, más conocidos como vinchucas (Reduviidae: Triatominae), participan como vectores del protozoo Trypanosoma cruzi, agente etiológico de la enfermedad de Chagas en humanos. En este grupo la estridulación resulta de la fricción del estilete sobre el surco estridulatorio, estructura ubicada en la parte ventral del protórax. Se ha descrito que la estridulación es emitida en respuesta a la manipulación, como mecanismo de defensa contra depredadores y como forma de rechazo de la hembra hacia el macho en su intento de copulación. En Chile, los triatominos endémicos del género Mepraia habitan zonas áridas, semiáridas y mediterráneas, y se caracterizan por la existencia de polimorfismo alar en machos adultos. En Mepraia existen individuos alados (braquípteros y macrópteros) y no alados (micrópteros), siendo las hembras de las tres especies invariablemente micrópteras. En Mepraia gajardoi los machos son exclusivamente braquípteros, en Mepraia parapatrica braquípteros y macrópteros, y en Mepraia spinolai braquípteros, macrópteros y micrópteros. El objetivo de este estudio es describir la morfología del surco estridulatorio de las tres especies del género Mepraia: M. gajardoi, M. parapatrica y M. spinolai, de manera de comparar entre sexos, especies y morfotipo alar de los machos. Para la descripción morfológica se utilizaron tres individuos de cada especie, sexo y morfotipo alar. Se observó la ultraestructura del surco estridulatorio mediante microscopía electrónica de barrido y se obtuvieron imágenes del protórax mediante microscopía confocal. Las imágenes obtenidas mediante ambos métodos se utilizaron para medir largo, ancho y profundidad del surco. Adicionalmente, se contó el UNIVERSIDAD DE CHILE - FACULTAD DE CIENCIAS - ESCUELA DE PREGRADO x número de crestas y la distancia entre éstas. Se realizó un análisis de similitud (ANOSIM) para evaluar diferencias entre grupos y, análisis de similitud de porcentajes (SIMPER) para evaluar el aporte de las variables a la disimilitud entre sexos, especies y tipo alar. Se realizó una descripción general de surco y se encontró que es similar al surco de otros Triatominos. Se detectó que la morfología del surco estridulatorio presenta diferencias significativas sólo entre morfotipos alares, pero no se encontraron diferencias significativas entre especies y sexos. Aun cuando la señal producida por la estridulación es desconocida en Mepraia, este trabajo aporta información relevante para el estudio de la comunicación vibroacústica en triatominos chilenos y además descarta a esta estructura como carácter morfológico para diferenciar entre las tres especies del género. / Stridulation is a mechanism of vibroacoustic communication generated by the friction of two rigid structures. Stridulation is emitted in several groups of insects, including the hematophagous hemipterans better known as kissing bugs (Reduviidae: Triatominae). These insects are vectors of Trypanosoma cruzi, responsible of Chagas disease in humans. In this group, stridulation results from the friction of the proboscis against the stridulatory sulcus. The sulcus is placed at the center of the prostern, and is composed of numerous horizontal ridges. Stridulation in Triatominae is emitted in response to predators, handling and by females in order to reject males during copulation attempts. In Chile, the endemic genus Mepraia inhabits arid, semiarid and Mediterranean zones and is characterized by conspicuous alary polymorphism. Females are always micropterous (wingless) and males can be brachypterous, macropterous or micropterous. The goal of this study is to describe the morphology of the stridulatory sulcus in the three species of Mepraia: M. gajardoi (with only brachypterous males), M. parapatrica (with brachypterous and macropterous males) and M. spinolai (with micropterous, brachypterous and macropterous males), and to compare between sexes, species and alary types. For the three species, three individuals of each sex and alary type were analyzed. Scanning electron microscopy (SEM) and confocal microscopy photomicrographs were used to measure length, width and depth of the sulcus. Additionally, the number of ridges and the inter-ridge distance were quantified. An Analysis of Similarities (ANOSIM) was performed to evaluate differences among groups. The contribution of the variables to differences among groups was evaluated by a Similarity of Percentages (SIMPER). Significant differences were detected in alary types but no differences were detected between sexes and among species. The results UNIVERSIDAD DE CHILE - FACULTAD DE CIENCIAS - ESCUELA DE PREGRADO xii obtained in the present study provide important information for future research aiming at studying vibroacoustic communication in Chilean triatomines and preclude the use of this structure as a morphological character to differentiate among the three species of the Mepraia genus. / Abril del 2018

Bióloga con mención en Medio Ambiente / La estridulación es un mecanismo de comunicación vibroacústica generada por la fricción de dos estructuras rígidas. Se ha descrito este tipo de comunicación en varios grupos de insectos, entre ellos Reduviidae. Los hemípteros hematófagos, más conocidos como vinchucas (Reduviidae: Triatominae), participan como vectores del protozoo Trypanosoma cruzi, agente etiológico de la enfermedad de Chagas en humanos. En este grupo la estridulación resulta de la fricción del estilete sobre el surco estridulatorio, estructura ubicada en la parte ventral del protórax. Se ha descrito que la estridulación es emitida en respuesta a la manipulación, como mecanismo de defensa contra depredadores y como forma de rechazo de la hembra hacia el macho en su intento de copulación. En Chile, los triatominos endémicos del género Mepraia habitan zonas áridas, semiáridas y mediterráneas, y se caracterizan por la existencia de polimorfismo alar en machos adultos. En Mepraia existen individuos alados (braquípteros y macrópteros) y no alados (micrópteros), siendo las hembras de las tres especies invariablemente micrópteras. En Mepraia gajardoi los machos son exclusivamente braquípteros, en Mepraia parapatrica braquípteros y macrópteros, y en Mepraia spinolai braquípteros, macrópteros y micrópteros. El objetivo de este estudio es describir la morfología del surco estridulatorio de las tres especies del género Mepraia: M. gajardoi, M. parapatrica y M. spinolai, de manera de comparar entre sexos, especies y morfotipo alar de los machos. Para la descripción morfológica se utilizaron tres individuos de cada especie, sexo y morfotipo alar. Se observó la ultraestructura del surco estridulatorio mediante microscopía electrónica de barrido y se obtuvieron imágenes del protórax mediante microscopía confocal. Las imágenes obtenidas mediante ambos métodos se utilizaron para medir largo, ancho y profundidad del surco. Adicionalmente, se contó el número de crestas y la distancia entre éstas. Se realizó un análisis de similitud (ANOSIM) para evaluar diferencias entre grupos y, análisis de similitud de porcentajes (SIMPER) para evaluar el aporte de las variables a la disimilitud entre sexos, especies y tipo alar. Se realizó una descripción general de surco y se encontró que es similar al surco de otros Triatominos. Se detectó que la morfología del surco estridulatorio presenta diferencias significativas sólo entre morfotipos alares, pero no se encontraron diferencias significativas entre especies y sexos. Aun cuando la señal producida por la estridulación es desconocida en Mepraia, este trabajo aporta información relevante para el estudio de la comunicación vibroacústica en triatominos chilenos y además descarta a esta estructura como carácter morfológico para diferenciar entre las tres especies del género. / Stridulation is a mechanism of vibroacoustic communication generated by the friction of two rigid structures. Stridulation is emitted in several groups of insects, including the hematophagous hemipterans better known as kissing bugs (Reduviidae: Triatominae). These insects are vectors of Trypanosoma cruzi, responsible of Chagas disease in humans. In this group, stridulation results from the friction of the proboscis against the stridulatory sulcus. The sulcus is placed at the center of the prostern, and is composed of numerous horizontal ridges. Stridulation in Triatominae is emitted in response to predators, handling and by females in order to reject males during copulation attempts. In Chile, the endemic genus Mepraia inhabits arid, semiarid and Mediterranean zones and is characterized by conspicuous alary polymorphism. Females are always micropterous (wingless) and males can be brachypterous, macropterous or micropterous. The goal of this study is to describe the morphology of the stridulatory sulcus in the three species of Mepraia: M. gajardoi (with only brachypterous males), M. parapatrica (with brachypterous and macropterous males) and M. spinolai (with micropterous, brachypterous and macropterous males), and to compare between sexes, species and alary types. For the three species, three individuals of each sex and alary type were analyzed. Scanning electron microscopy (SEM) and confocal microscopy photomicrographs were used to measure length, width and depth of the sulcus. Additionally, the number of ridges and the inter-ridge distance were quantified. An Analysis of Similarities (ANOSIM) was performed to evaluate differences among groups. The contribution of the variables to differences among groups was evaluated by a Similarity of Percentages (SIMPER). Significant differences were detected in alary types but no differences were detected between sexes and among species. The results obtained in the present study provide important information for future research aiming at studying vibroacoustic communication in Chilean triatomines and preclude the use of this structure as a morphological character to differentiate among the three species of the Mepraia genus. / 04/2018

Biólogo con mención Medio Ambiente / En la relación parásito-hospedero se ha evidenciado que ciertos parásitos pueden producir distintos cambios en sus hospederos, incluyendo alteraciones fisiológicas, morfológicas y/o conductuales. Un ejemplo de lo anterior ocurre con individuos del insecto hematófago Mepraia spinolai infectados con el parásito protozoo Trypanosoma cruzi, agente causante de la enfermedad de Chagas en humanos. Al estar infectados, estos insectos presentan cambios en sus rasgos de historia de vida, incluyendo menor peso y tamaño, mayor tiempo de desarrollo y menor sobrevivencia con respecto a individuos no infectados; sin embargo, se desconoce las consecuencias a nivel poblacional que puede conllevar esta infección parasitaria. Mepraia spinolai es el principal vector silvestre de la enfermedad de Chagas en Chile, por lo que su estudio es de alta relevancia en salud pública. Debido a lo anterior, el objetivo de esta investigación fue realizar un análisis demográfico utilizando tablas de vida y matrices demográficas para evidenciar experimentalmente el efecto del estado de infección con T. cruzi sobre distintos parámetros demográficos de M. spinolai al comparar dos cohortes (cohorte infectada versus cohorte control) en condiciones óptimas de laboratorio. Los rasgos de historia de vida (i) sobrevivencia, (ii) fertilidad y (iii) tiempo de desarrollo de cada estadio fueron utilizados para calcular la Tasa Intrínseca de Crecimiento (r), la Tasa Finita de Crecimiento (λ), la Tasa Neta de Reproducción (Ro) y el Tiempo Generacional (Tg). Adicionalmente, se realizó un análisis de sensibilidad de λ a las tasas vitales. Los parámetros demográficos mostraron un tendencia similar en el crecimiento poblacional en ambas cohortes, sugiriendo que en insectos infectados ocurren efectos compensatorios a nivel individual que se traducen en ausencia de diferencias a nivel poblacional. / In parasite-host relationship it has been evidenced that certain parasites can produce different changes in their hosts, including physiological, morphological and/or behavioral alterations. An example of this occurs with individuals of the hematophagous insect Mepraia spinolai infected with the protozoan parasite Trypanosoma cruzi, causative agent of Chagas disease in humans. When infected, these insects present changes in their life history traits, including lower weight and size, longer development time and less survival with respect to uninfected individuals; however, the consequences at population level that can carry this parasitic infection are unknown. Mepraia spinolai is the main wild vector of Chagas disease in Chile, so its study has high relevance in public health. Because of this, the objective of this study was to carry out a demographic analysis using life tables and demographic matrices to evaluate experimentally the effect of T. cruzi infection on different demographic parameters of M. spinolai by comparing two cohorts (infected cohort versus control cohort) under optimal laboratory conditions. The life history traits (i) survival, (ii) fertility and (iii) development time of each stage were used to calculate the Intrinsic Rate of Increase (r), the Finite Rate of Increase (λ), the Net Reproductive Rate (Ro) and Generational Time (Tg). In addition, a sensitivity analysis of λ to vital rates was performed. Demographic parameters showed the same trend of population growth in both cohorts, suggesting that in infected insect individuals occur compensatory effects that result in absence of differences at the population level. / Financiamiento: CONICYT-FODECYT 1140521 y 1170367

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / El objetivo de esta memoria fue estudiar la conducta de alimentación y defecación de Mepraia spinolai provenientes de laboratorio y terreno en diferentes hospederos silvestres en condiciones de laboratorio. Se analizaron las variaciones en el tiempo de picada, tiempo de ingesta de sangre, tiempo de defecación y cantidad de sangre ingerida de la vinchuca. Con el fin de comprobar el efecto de hospederos diferentes sobre estas conductas, en función de la calidad de sangre, conducta del hospedero y tiempo de coevolución con el insecto, se realizaron experimentos, enfrentando conejos y ratones silvestres por separado a vinchucas sometidas a ayuno. Para los experimentos se utilizaron tubos de rejilla con el diámetro suficiente para que ingresara un conejo, Oryctolagus cuniculus, y otro para un ratón, Octodon degus. Estos tubos se colocaron dentro de una cámara de vidrio con un ejemplar del hospedero seleccionado en ese momento y con una vinchuca previamente sometida a un ayuno de 45 días. Según tiempo de picada, hubo diferencias significativas en la interacción entre el origen de las vinchucas y tipos de hospederos (p = 0,015). En cuanto al tiempo de ingesta de sangre fue significativo según el tipo de hospedero (p = 0,039). M. spinolai demoró más tiempo en alimentarse con conejo. No hubo diferencias significativas en el tiempo de defecación. Por otra parte, la cantidad de sangre ingerida tubo significancia según en origen de las vinchucas, en donde M.spinolai de terreno consumió mayor proporción de sangre que las de laboratorio (p = 0,03). El mayor tiempo ocupado en alimentarse en el conejo, sugiere que es favorable para el insecto la menor reactividad del hospedero. Sin embargo, el conjunto de datos indican que M. spinolai es un insecto oportunista que se alimenta sin hacer diferencias entre el tipo de hospedero. El presente estudio aportó datos para definir mejor la importancia epidemiológica de dos hospederos habituales de Mepraia spinolai. Queda por determinar la prevalencia de T. cruzi en roedores nativos y conejos europeos para estimar la existencia de efectos del hospedero sobre la persistencia del parásito / FONDECYT No.1040711

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / El agente etiológico de la enfermedad de Chagas es un protozoo hemoflagelado llamado Trypanosoma cruzi, el cual es transmitido principalmente por vectores conocidos como vinchucas. En Chile, el ciclo de transmisión silvestre está mediado por vinchucas del género Mepraia, las cuales se encuentran parasitadas en distintas proporciones desde la región de Arica y Parinacota hasta la región del Libertador Bernardo O’Higgins. Para este trabajo, se recolectaron 176 ejemplares Mepraia spinolai en la Reserva Nacional Las Chinchillas durante mayo del 2015. Adultos y ninfas de distintos estadios se alimentaron cinco veces con ratones (Mus musculus) libres de infección por T. cruzi y se sometieron a dos períodos variables de ayuno entre las alimentaciones. Se detectó T. cruzi con DNA extraído de las heces de cada insecto mediante PCR, se genotipificó T. cruzi mediante sondas de DNA pertenecientes a los cuatro linajes más frecuentemente encontrados en Chile y se evaluó la sobrevivencia de ninfas y adultos durante el período del experimento. El porcentaje de infección por T. cruzi en M. spinolai silvestre fue de 29,27%. Los valores más elevados se encontraron en ninfas III (61%), lo cual permitió diferenciar infecciones únicas y mixtas con los linajes TcI, TcII y TcV. Además, ninfas III presentaron mayor resistencia a los periodos de ayuno. La sobrevivencia de ninfas no parece verse afectada cuando se encuentran infectadas con T. cruzi. Los resultados obtenidos en los distintos grupos de insectos se discutieron respecto de la patogenicidad de T. cruzi en M. spinolai naturalmente infectados. / The etiological agent of Chagas disease is a hemoflagellate protozoon called Trypanosoma cruzi, which is transmitted mainly by known vectors such as kissing bugs. In Chile, the cycle of wild transmission is mediated by kissing bug of Mepraia genus, which are parasitized in different proportions from Arica and Parinacota region to Libertador Bernardo O’Higgins region. For this work, 176 bugs M. spinolai were collected in Las Chinchillas National Reserve during May 2015. Adults and different nymphs stages were fed five times with T. cruzi free infection mice (Mus musculus) and underwent two variable periods of fasting between feeds. Trypanosoma cruzi was detected by PCR extracting DNA from fecal samples of each insect, T. cruzi was genotyped by DNA probes belonging to the four lineages most frequently found in Chile and survival of nymphs and adults during the period of the experiment was evaluated. Percentage of T. cruzi infection in wild M. spinolai was 29.27%. The highest values were found in the III nymphs (61%), which allowed to differentiate unique and mixed infections with the TcI, TcII and TcV lineages. In addition, nymphs III presented greater resistance to periods of fasting. Survival of nymphs does not seem to be affected when they are infected with T. cruzi. Results with the different groups of insects were discussed regarding the pathogenicity of T. cruzi in M. spinolai naturally infected. / Financiamiento: Proyecto Fondecyt 1120122

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / En Chile se han reconocido tradicionalmente dos vectores de la enfermedad de Chagas: Triatoma infestans (vector doméstico), que se encuentra prácticamente erradicado de las viviendas humanas; y Mepraia espinolai (vector silvestre), que ha cobrado particular importancia en los últimos años debido al potencial que tiene de invadir y colonizar viviendas humanas. El objetivo de esta memoria fue determinar en terreno la capacidad de M. spinolai para seleccionar hospederos, ocupando como modelo al conejo europeo (Oryctolagus cunuculus) y a roedores silvestres. El diseño experimental consistió en colocar en terreno una jaula con un conejo de pequeño tamaño, otra con un roedor silvestre y una tercera jaula vacía como control. Las jaulas fueron colocadas sobre una bandeja plástica que permitía recolectar las vinchucas atraídas por los diferentes hospederos. Para determinar el efecto de la temperatura radiante superficial de los hospederos, se realizó el mismo diseño anterior, pero las jaulas fueron cubiertas con plumavit de 5 cm. de espesor, lo que permitía mantenerlas aisladas de la temperatura ambiental. Con un equipo datalogger se obtuvo un registro de la temperatura al interior y exterior de las jaulas. En el primer diseño experimental se observó que las vinchucas seleccionaron a los animales y no al control. De un total de 730 vinchucas recolectadas en los 79 experimentos realizados, un 65,38 % fueron capturadas en el conejo, un 35,34 % fueron capturadas en el roedor y sólo un 0,27 % de ellas se encontraron en el control. Estas diferencias fueron significativas con el control, pero no entre animales. Al comparar los promedios de insectos atraídos por cada mamífero no se encontraron diferencias significativas. Las fechas en que se realizó el estudio influyeron significativamente en el promedio de insectos capturados. Al comparar entre meses dentro del año 2004, no se encontraron diferencias significativas en ambos mamíferos, a diferencia de lo que ocurrió en el año 2005. En la serie de experimentos con jaulas cubiertas con plumavit, se observó que de un total de 188 insectos capturados en los 55 experimentos realizados, un 51,6 % fueron recolectados en el conejo, un 45,74 % fueron recolectadas en el roedor y un 2,65 % de ellos se encontraron en el control. Las diferencias fueron significativas con el control, pero no entre mamíferos. Tampoco se obtuvo un resultado significativo al comparar los promedios de insectos atraídos por cada animal. Las fechas no influyeron significativamente en los promedios de insectos capturados. Sin embargo, al comparar la selección de cada animal entre meses, sí se encontraron diferencias significativas. No se encontraron diferencias significativas al comparar la captura de vinchucas entre el conejo c/plumavit y s/plumavit. Lo mismo se observó en el roedor. Con los datos obtenidos se puede concluir que M. spinolai es un insecto oportunista, el cual se alimenta dependiendo de la oferta disponible de mamíferos en el ambiente. Para este triatomino la temperatura ambiental y el calor radiante de los hospederos tienen un importante rol en su actividad y en la atracción hacia una presa animal. / FONDECYT No.1040711

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / La enfermedad de Chagas, zoonosis ampliamente distribuida en América, es causada por el protozoo Trypanosoma cruzi que es transmitido principalmente a través de las deyecciones de insectos hematófagos de la subfamilia Reduviidae. En Chile existen dos vectores reconocidos de la enfermedad de Chagas: Triatoma infestans (ciclo doméstico) y Mepraia spinolai (ciclo silvestre), denominadas vulgarmente como vinchucas. Estos artrópodos al adaptarse a una alimentación exclusiva de sangre han desarrollado modificaciones anatómicas, fisiológicas y conductuales. Existen diversos factores claves de sus potenciales hospederos que le permiten al insecto realizar con éxito la detección y selección de éstos. Entre los más relevantes se pueden citar la temperatura superficial, CO2, estímulos visuales, olfativos y factores nutricionales de la sangre. El objetivo de esta memoria fue determinar la selección de hospedero por M. spinolai bajo condiciones de laboratorio, ocupando como modelos a dos hospederos habituales de este insecto: Oryctolagus cuniculus (conejo europeo) y Octodon degus (degu). Se estableció la capacidad de M. spinolai de seleccionar entre estos dos hospederos en función de la diferencia de temperatura superficial radiante, del CO2 y olor emitido por estos hospederos, como factores de atracción efectivos para el insecto. En el laboratorio se confrontaron insectos de terreno y laboratorio, frente a conejos (adultos y juveniles) y degus (adultos). Se construyeron tres tipos de dispositivos con el fin de que el insecto, estando expuesto según fuera el caso sólo a la temperatura, sólo al olor (con o sin supresión del CO2) o a todos los factores de atracción emitidos por hospederos, pudiera seleccionar a uno de los mamíferos. Se monitoreó la temperatura ambiental y superficial de los hospederos, el CO2 emitido y la humedad ambiental, además se midió la frecuencia de elección de hospedero y la latencia de elección. Se observó que vinchucas de terreno, enfrentadas a gabinetes con o sin hospedero, seleccionaron significativamente más los que alojaron a un animal adulto (p < 0,02). Cuando los insectos fueron confrontados al par degu adulto/conejo juvenil, demoraron menos tiempo en elegir al degu (p = 0,025). Cuando los insectos estuvieron expuestos sólo a la temperatura superficial, prefirieron al conejo adulto (p < 0,05), excepto los insectos de terreno que prefirieron al roedor cuando 2 este fue confrontado al conejo juvenil (p < 0,05). En el experimento en que a las vinchucas sólo se les permitió percibir el olor de los mamíferos, los insectos prefirieron conejos a los que no se les suprimió su emisión de CO2 (p < 0,001) demorándose menor tiempo las vinchucas de terreno en seleccionar a sus hospederos (p = 0,01). Los resultados de los otros experimentos que evaluaron la importancia del olor y CO2 emitido por los hospederos, no permiten realizar afirmaciones concluyentes respecto a preferencia e importancia de claves olfativas. Con los datos obtenidos se puede concluir que M. spinolai prefiere y selecciona hospederos adultos, sin que pareciese importar el efecto especie. Además el insecto es más atraído por fuentes térmicas cuya magnitud sobrepase la temperatura ambiental, cuando ésta se encuentra dentro de su rango óptimo de preferencia. Cuando a las vinchucas se les permitió estar en contacto sólo con el olor emitido por los potenciales hospederos, hubo una clara preferencia sólo por el conejo al que no se le suprimió su emisión de CO2. Estos resultados nos indican que bajo condiciones de laboratorio, la temperatura superficial y el olor son los estímulos más relevantes en la decisión de selección de hospedero por parte de M. spinolai. Además, se puede suponer que las claves emitidas por los hospederos deben sobrepasar un umbral sobre el cual M. spinolai va a elegir oportunísticamente. / Proyecto FONDECYT No.1040711